Способ кислотной обработки пласта (его варианты)

72) Автор изобретения в.в о аявите 4) СПОСОБ КИСЛОТНОЙ ОБРАБОТКИ ПЛАСТиефтедобстности эобретение относитс в ч производительных скважин путемпризабойной зоны ной . обработв эаполнетой в интерислоты оставливания в Известен способ кислоки пласта, заключающийсянии ствола скважины кислвале обработки. Растворляют на забое без продавпласт 1.Способ недостаточэа ограниченной зоИзвестен способ кки пласта, включающистабилизированной кисо временем стабилнзным для продавки еес пос но эффективен иэныобработки пласта.ислотной обработй закачку в него15слотной эмульсии ации, достаточпродавочной жидледующим вызовом флюида в скважикостью в пласт притока пластов ну 2.Способ недос из-за закупорки к н аточно ацио нных вающеи промьваленно к методам повышени ности нефтегаэонос кислотной обработк пласта. алинннское отделени и проектно-конструк исследований1Всесоюзного научно-исследовательскогоского института геофизическихолого-разведочйИх-скважин лов выпадающими в осадок одуктаминейтрализации кислоты.Целью настоящего изобретения явется повышение эффективности кислоной обработки,Указанная цель достигается тем,что сразу после продавки кислотнойэмульсии снимают противодавление напласт, а .вызов притока осуществляютс момента начала дестабилизации кислотной эмульсии, а также тем, что вкачестве продавочной жидкости используют нестабилиэированный кислотный раствор, а вызов притока осуществляют после нейтрализации кислотногораствора, причем период стабильностивыбирают равным времени продавки кислотной эмульсии в пласт на заданнуюглубину без взаимодействия с породой и нейтрализации нестабилиэированного кислотного раствора в приствольной зоне пласта.Сущность изобретения заключаетсяв следующем.870681 5 1 О 15 При оставлении скважины под давлением после закачки кислотной эмульсии в пласт имеет место репрессия, передаваемая на пласт. Именно эта репрессия и приводит к образованию зон вторичной кольматации, так как под ее действием происходит постепенная фильтрация жидкости из скважины в пласт, при этом величина репрессии постепенно уменьшается, а кислота совместно с продуктами реакции постепенно продавливается вглубь коллектора с образованием пробок в фильтрационных каналах на внешней границе зоны влияния кислотной обработки. А при осуществлении предлагаемого способа необходимо сразу же после закачки эмульсии в пласт стравить избыточное давление из полости насосно-компрессорных труб с помощью задвижки на сливной магистрали фонтанной арматуры (вызвать приток из пласта пбсле дестабилизации кислотной эмульсии). При этом устанавливается динамическое равновесие на забое и репрессии на пласт будет отсутствовать, следовательно не будет иметь место образование зон вторичной кольматации.Способ осуществляют следукнцим об-. разом. 4Порядок расчета потребного периода стабильности кислотной эмульсии.1. Бремя, необходимое для продавливания эмульсии до, забоя скважины.Это время не зависит от объема кислотной эмульсии, а определяется объемом промывочного раствора, который необходимо вытеснить из полости НКТ и из подпакерной зоны кольцевого пространства скважины, а также скоростью продавливания кислотной эмульсии, Предположим, что продавливание кислотной эмульсии намечено осуществить методом прямой промывки, когда кислоту закачивают в НКТ, а промывочный раствор вытесняется по затрубному (кольцевому) пространству скважины. 20В этом случае искомое время будетзависеть от глубины спуска НКТ, объема одного погонного метра колонны.НКТ, диаметра скважины, сопротивления движению жидкостей по НКТ, диаметра скважины, сопротивления движению жидкостей по НКХ и кольцевому пространству скважины, и, наконец, технических характеристик насосного агрегата.Вариант 1. Проводят кислотную обработку пласта в обсажденной скважине, расположенного на глубине 2000 М. Ожидаемое пластовое давление Р220 атм. Удельный вес промывочйого раствора р = ,25 г/см 3. Мощность пласта равна 10 м. Удельный расход кислотной эмульсии равенм /м (один кубометр на один метр мощности пласта). Обработку производить необходимо с помощью стабилизированной гидрофобной кислотной эмульсии. Для проведения кислотной обработки в скважину опускают колонну насоснокомпрессорных труб, пакер, фильтр и хвостовик с заглушкой. Отверстия фильтра расположены несколько ниже ,отверстий перфорированной зоны обсадной колонны. На скважине имеется насосный агрегат, технические характеристики которого (мощность, производительность, развиваемое давление) известны.Устье скважины оборудовано устьевой и фонтанной арматурой.В качестве продавочной жидкости используется вода с удельным весом 1 г/см.30 Предположим, что для выполнения ,данной операции с помощью имеющегося 35 40 45 50 55,насосного агрегата в конкретных условиях потребуется время 1= 20 ми. 2. Потребное количество кЖлотнойэмульсии 11 цЬ =1 0=10 м 3. Время, необходимое для закачки эмульсии в пласт, зависит от объема и глубины закачки кислотного раствора, мощности пласта, технических характеристик насосного агрегата, коллекторских свойств пласта, степени загрязненности призайбойной зоны скважин , физических свойств закачиваемого кислотного раствора, качества перфорации и т.п., но в конечном итоге определяется производительность агрегата, которуюон может развить при том давлении на выходе, при котором пласт принимает кислотную эмульсию. Предположим, что имеющийся на скважине насосный агрегат позволяет производить в данных условиях закачку эмульсии в пласт со скоростью Ну = 0,25 м /мин при давлении закачки, равном Р щк = 100 атм,870681 0 1 О2 Р 0 25 40 мин4. Минимальный йериод стабильности кислотной эмульсииминТ = й+ й = 20 + 4060 мин5.Принимаем потребный период ста-бильности с учетом запаса времени на производство вспомогательных операций равныммннТ =Т +0,5 ч=1,0+0,5=1,5 чПорядок проведения кислотной обработки1. После приготовления кислотной эмульсии с заданным периодом стабильности насосный агрегат подключают к иагнетательной линии (к колонне КНТ) и производят продавливание эмульсии до забоя скважины методом прямой промывки без передачи сжимающей нагрузки на пакер (т.е. без пакеровки). При этом эмульсия и продавочная жидкость (вода) поступают в колонну НКТ и вытесняют промывочный раствор из скважины по кольцевому пространству (см. Фиг. 1).2. После достижения кислотной эмульсией забоя скважины и вытеснения промывочного раствора из подпакерной зоны в надпакерную отключают насосный агрегат, перекрывают на устье олость НКТ и передачей веса колонны труб производят пакеровку скважины.3. После изоляции обрабатываемрго интервала с помощью пакера производят дальнейшую закачку эмульсии насосным агрегатом, при этом эмульсия поступает непосредственно в пласт через перфорационные отверстия в обсадной колонне. Контроль за правильностью проведения указанных выше операций осуществляют путем замера закачиваемой в скважину жидости. Начало этой технологической опера 55 ции определяется по замерам временис момента приготовления кислотнойэмульсии, в данном случае - через1,5 ч. с момента ее приготовления. Тогда время, необходимое для закачки всего объема эмульсии в пласт составит 4. При обычном способе кислотнойобработки после закачки. кислотногораствора в пласт скважину оставляютпод давлением, при этом на устье вполости НКТ в начальный момент устанавливается устьевое давление (поманометру 10) Р Ч = Р АРА.,нктгде ЬР - потери давления йри закачке на гидродинамические сопротивления,6Предположим, что Ь Р 1- " 30 атмматттогда Рч00 - ЭО70 атм, приэтом давление на забое будет равно:Р нкт нкт366 Ч Г-СТмктгде Р - гидростатическое давлениестолба продавочной жидкосги (воды)в полости насосно-компрессорных трубна глубине пласта,О рНКТ Нр,10.2000РГ-Ст ОО2 ОО д",тогда Р70 + 200270 атм.и на пласт будет действовать репрес.сия5 Ррепр- РЗОГ- Рпл 270 - 220=50 атмИменно эта репрессия, передаваемая на пласт в процессе кислотнойобработки, и приводит к образованиюзоны вторичной кольматации, так какпод ее действием происходит постепенная фильтрация жидкости из скважиныв пласт, при этом величина репрессиипостепенно уменьшается, а кислотасовместно с продуктами реакции постепенно продавливается в глубь коллектора с образованием пробок в фильтрационных каналах на внешней границезоны влияния кислотной обработки. 3 О Поэтому при предлагаемом способекислотной обработки необходимо сразуже после закачки эмульсии в пластстравить избыточное давление из полости НКТ с помощью задвижки на сливной магистрали фонтанной арматуры.После установления динамическогоравновесия на забор в нашем примерена устье скважины установится давлеРчР- Р,ст =220- 200 20 атмпри этом Рнз Р 1 следовательно,репрессия на пласт отсутствует.5. В таком положении скважина выдерживается до момента окончания действия стабилизирующих добавок. С момента начала распада эмульсии и вступления выделяющейся при этом кислоты вреакцию с коллектором приоткрывают.сливную задвижку, в результате чегодавление на забое снижается и из плас та вызывается приток под действиемобратного перепада давления (депрессии).870681 Величина притока должна быть незначительной и определяться в каждомконкретном случае скоростью взаимодействия кислоты с породами коллектора и экономическими расчетами.Оптимвльная величина притока изпласта при проведении кислотной обработки может быть определена опытнымпутем на основании анализа результатов ранее проведенных работ по кислотной обработке аналогичных пластовна данной площади.Эта величина может быть при желании уточнена и откорректирована с помощью, например, дистанционного глубинного рН-метра, опускаемого на забой скважины в полость НКТ на каротажнбм кабеле перед проведением кислотной обработки. Естественно, чтопри этом аппаратура должна быть вкислотостойком исполнении и должнавыдерживать повышение давления, воз.никающее при закачке кислоты в пласт.Кроме того, устье скважины должнобыть оснащено лубрикатором, рассчитанным на работу с каротажным кабелем, для герметизации устья при закачке кислоты в пласт.Использование при проведении кислотной обработки дистанционногорН-метра позволит:а) корректировать начало операциипо вызову притока иэ пласта и в соответствии с этим уточнять действительный период стабильности кислотнойэмульсии;б) определять величину оптимального притока из пласта в процессекислотной обработки путем оперативного дистанционного замера остаточной кислотности раствора, выносимогоиз пласта в скважину.Так, если рН среды будет высок,то приток необходимо уменьшить сцелью предупреждения нерациональногорасхода кислоты. В этом случае, еслирН близок к рН нейтральной среды, топриток может быть даже увеличен сцелью повышения эффективности очистки призабойной зоны от продуктов реакции.6. По окончании кислотной обработки (т.е.,после выноса иэ пласта остатков кислотного раствора) производятпробнув эксплуатацшю пласта с цельюоценки эффективности проведенной кислотной обработки и определения коллекторских свойств обработанного пласта,8Вариант 2. Предположим, что в приведенном выше случае кислотную обра-.ботку намечено произвести путем последовательной закачки гидрофобнойкислотной эмульсии и затем обычно (нестабилизированного) кислотного раствора для повышения эффективности обработки прилегающей к скважине зоныпласта.О УдеЛьный раскоп стабилизированногораствора ц1 м /м.Удельнь 4 расход нестабилизированного раствора цО, 1 м /м.3Все остальные условия соответствуют укаэанным в примере 1.Порядок расчета потребного периода стабильности кислотной эмульсии.1. Время, необходимое для продавливання кислотного раствора в скважину (не зависит от объема кислотногораствора)20 мин2. Суммарное потребное количествокислотного растворав Ю - Рй+ Ч, Ь -(+1+0,1) 1 О м3. Время, необходимое для закачкивсего объема кислотного раствора впласт 1г Ч, 0,25С - ф 44 мин4, Минимальный период стабильности кислотной эмульсииминТ + а+ эгде 1- время, необходимое для нейтрализации нестабилизированного кислотного раствора.Предложимчто С э прн данных темперагуре пласта, концентрации кислотного раствора и химическом составераствора н породы коллектора составляет 20 мин с момента закачки раст- .вора в пластТ20 + 44 + 2084 минМййсто5 Принимаем потребный период стабильности с четом запаса времениТстффТсз 0,5 ч 114 мин =ч 54 мииЫПорядок проведения кислотной обработки такой же, как и в вышеприведенном варианте за исключением того, чтов данном случае открытие задвижкисливной магистрали (см, п. 5 варианта), т.е. вызов начального притока870681 10 Формула изобретения 35 ВНИИПИ Заказ 8516/34 Тираж 630 Подписное Филиал ПППффПатент",г.ужгород,ул,Проектная,4 При проведении кислотной обработки по предложенному способу вероятность образования внешней, коль-матируемой .продуктами реакции кислоты, зоны будет сведена к нулю, так 5как:во-первых, будет отсутствоватьпродавливание выпадающих в осадок,продуктов нейтрализации кислотывглубь пласта, следовательно, не будет протекать процесс закупорки суженных .участков фильтрационных каналов, расположенных на внешней границезоны влияния кислотной обработки;во-вторых, будет отсутствовать 15эффект дополнительного заклиниванияпробок в фильтрационных каналах, которые по тем или иным причинам всетаки образовались, т.к. само образование пробок в данном случае будет 2 опротекать в условиях движения по ка"калам, которые после снятия противодавления с пласта вернулись в своеестественное состояние,в-третьих, благодаря дополнительному воздействию порции нестабилиэированной кислоты на призабойную зонускважины (т.е. на ту зону, в которой,в основном, реализуются гидравлические потери при фильтрации флюида),будет гарантировано необходимое повышение проницаемости внутренней, примыкающей к скважине зоны пласта, которая при данном способе кислотнойобработки наиболее опасна с точкизрения эффекта вторичной кольматации еКроме того, при данном способекислотной обработки, будет отсутствовать и наиболее вредный, с точки зрения явления вторичной кольматации,эффект дополнительного заклиниванияпробок в каналах за счет упругостипород коллектора, т,к. реакция начнется только после передачи депрессии на пласт.Веро"тностьс образования зоны вто"ричной кольматации в приствольной зоне пласта при обратном движении кислоты может быть вообще сведена к ну 50лю путем закачки в пласт порции нестабилизированной кислоты, достаточной для дополнительной обработки на. иболее опасной в данном случае призабойной зоны пласта, характеризуемой наибольшими фильтрационными сопротивлениями. 1. Способ кислотной обработки пласта, включающий закачку в него стабилизированной кислотной эмульсии со временем стабилизации, достаточным дпя продавки ее продавочной жидкостью в пласты с последующим вызовом притдка пластового флюида в скважину, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки, сразу после продавки кислотной эмульсии снимают противодавление на пласт, вызов притока осуществляют с момента начала дестабилизации кислотной эмульсии е2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - . щ и й с я тем, что период стабильности кислотной эмульсии выбирают рав" ным времени продавки кислотной эмульсии в пласт на заданную глубину без взаимодействия с породой и нейтрализации нестабилизированного кислотного раствора в приствольной зоне пласта.3. Спосрб кислотной обработки пласта, включающий закачку в него стабили" зированной кислотной эмульсии, продавку ее продавочной жидкостью в пласт с последующим вызовом притока в скважину, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности обработки, в качестве про-. давочной жидкости используют нестабилизированной кислотный раствор, а вызов притока осуществляется после нейтрализации кислотного раствора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Амиян В.А. и Васильев Н.В. Добыча газа, И., "Недра", 1974, с.25- 30.2. Тосунов Э.М. и др. "Воздействие на пласт при освоении и повышении дебитов глубоких скважин", - "Нефтяное хозяйство", В 5, 1978, с, 29-34 (прототип).